//给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。 
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// 百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个节点 p、q，最近公共祖先表示为一个节点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（
//一个节点也可以是它自己的祖先）。” 
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// 示例 1： 
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//输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
//输出：3
//解释：节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3 。
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// 示例 2： 
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//输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
//输出：5
//解释：节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5 。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。
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// 示例 3： 
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//输入：root = [1,2], p = 1, q = 2
//输出：1
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// 提示： 
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// 树中节点数目在范围 [2, 10⁵] 内。 
// -10⁹ <= Node.val <= 10⁹ 
// 所有 Node.val 互不相同 。 
// p != q 
// p 和 q 均存在于给定的二叉树中。 
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package leetcode.editor.cn1;

import com.leetcode.entity.TreeNode;

import java.util.Stack;

//Java：二叉树的最近公共祖先
public class LowestCommonAncestorOfABinaryTree {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new LowestCommonAncestorOfABinaryTree().new Solution();
        // TO TEST
        TreeNode node = new TreeNode(3);
        node.left = new TreeNode(5);
        node.right = new TreeNode(1);
        node.left.left = new TreeNode(6);
        node.left.right = new TreeNode(2);
        node.left.right.left = new TreeNode(7);
        node.left.right.right = new TreeNode(4);

        node.right.left = new TreeNode(0);
        node.right.right = new TreeNode(8);

        TreeNode find = solution.lowestCommonAncestor(node, new TreeNode(7), new TreeNode(4));
        System.out.println(find == null ? null : find.val);
    }
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     * int val;
     * TreeNode left;
     * TreeNode right;
     * TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
        public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
            // 寻找两个链表的第一个公共节点
            // A链表：root -> p
            // B链表：root -> q
            if (root == null || p == null || q == null)
                return null;
            Stack<TreeNode> stack1 = new Stack<>();
            Stack<TreeNode> stack2 = new Stack<>();
            dfs(root, p, stack1);
            dfs(root, q, stack2);
            if (stack1.size() > stack2.size()) {
                int diff = stack1.size() - stack2.size();
                while (diff > 0) {
                    stack1.pop();
                    diff--;
                }
            } else if (stack1.size() < stack2.size()) {
                int diff = stack2.size() - stack1.size();
                while (diff > 0) {
                    stack2.pop();
                    diff--;
                }
            }
            while (!stack1.isEmpty()) {
                TreeNode left = stack1.pop();
                TreeNode right = stack2.pop();
                if (left.val == right.val) {
                    return left;
                }
            }
            return null;
        }

        public TreeNode dfs(TreeNode root, TreeNode node, Stack<TreeNode> stack) {
            if (root == null)
                return null;
            stack.push(root);
            if (root.val == node.val) {
                return root;
            }
            TreeNode left = dfs(root.left, node, stack);
            if (left != null && left.val == node.val) {
                return left;
            }
            TreeNode right = dfs(root.right, node, stack);
            if (right != null && right.val == node.val) {
                return right;
            }
            stack.pop();
            return null;
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
